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Cómo trabaja la vacuna de Moderna

Avances en vacunas y tratamientos para el COVID-19

Por Elizabeth Padilla-Crespo, Ph.D.

En abril, por este diario digital, te comuniqué en palabras y de manera gráfica, la rigurosidad con la que se hacen los ensayos clínicos para desarrollar medicamentos y vacunas, en mi columna titulada: ¿Por qué aún no tenemos una vacuna o tratamiento viral para Covid-19? En resumen: son procesos muy controlados que se hacen de forma escalonada y secuencial. Primero se ensaya con microorganismos, luego en animales, y finalmente con humanos; requiriendo aprobación de la agencia reguladora, la FDA, antes de pasar de una fase a otra.

En aquel escrito de abril, como si fueran semifinalistas de un certamen de belleza, te compartí una pequeña lista de candidatos prometedores basándome en la data cuantitativa, y extensamente escudriñada de la literatura científica arbitrada, la cual se publica con los más altos estándares.

El primer tratamiento prometedor del que te hablé en abril fue la vacuna mRNA-1273 de la compañía Moderna Inc y en julio anunciaron resultados positivos de la Fase I de sus ensayos, y la semana pasada revelaron que la vacuna tiene una eficacia de 94.5%. O sea, ya desde abril le teníamos el ojo puesto, y no nos equivocamos. También en abril te incluí información de las compañías Pfizer y BionTech que han unido esfuerzos, y en semanas pasadas también anunciaron que su vacuna tiene 95% eficacia. Es como un DejaVu.

Hoy te hablaré en detallede lo que consiste la vacuna de Moderna mRNA-1273, y una vez eso esté claro, en días siguientes, te compartiré los resultados de los ensayos clínicos.

Primeramente, recordemos el mecanismo de infección del SARS-Cov2. Un virus es algo que no tiene vida, son partículas.  Consisten en un ácido nucleico (ARNo ADN) que es como un programita con la información necesaria para que el virus se replique en una célula hospedera. En el caso del virus de SARS-Cov2, el cual causa el COVID-19, es un pedazo de ARN (RNA por sus siglas en inglés) en una envoltura de grasas y proteínas, que le dan forma redonda. Una de esas proteínas en su envoltura se llama el “spikeprotein” ya que se ve como proyecciones, como esos cabellos rebeldes que, aunque les pases la plancha, se quedan hacia arriba. Todas esas proyecciones alrededor de la envoltura circular, hace que el virus se vea como una “corona”, y de ahí el nombre de coronavirus.

El spikeprotein es clave, ya que es lo que se une al receptor ACE2 de las células humanas, o sea es la bandera que el conquistador planta al llegar a tierra. En este caso, la bandera no se coloca en cualquier sitio en la arena, necesita un receptáculo especial: la proteína de unión celular (ACE2) que está en la membrana de las células humanas. Por ende, como un saludo de manos fatídico, al unirse el spikeprotein y el ACE2, la célula esta sentenciada.  La membrana del virus se une a la de la célula humana (se fusiona) o entra por endocitos formando una pequeña vesícula cuya membrana también se fusiona exponiendo al RNA. Así es como el virus conquistador introduce sus tropas en forma de RNA para “hijack” o capturar la maquinaria molecular de la célula humana, la cual olvidará sus funciones primarias, y pasará a servir de fábrica para ensamblar y producir partículas virales a tutiplén. En el dibujo de abajo se explica este proceso de manera gráfica.

Diagrama conceptualizado y dibujado por la doctora Elizabeth Padilla-Crespo 2020
Diagrama conceptualizado y dibujado por la doctora Elizabeth Padilla-Crespo 2020

La formulación inteligente de una vacuna a base de mRNA

Ahora bien, la vacuna del mRNA-1273 es un pedazo sintético (fabricado en el laboratorio) del RNA viral de SARS-CoV-2, que tiene la receta, para ensamblar solamente elspikeprotein. O sea, la vacunano contiene partículas de virus, lo que se te inyecta es una solución salina que tiene como pequeñasgotitas de grasa o de aceite. Adentro de estas envolturas grasosas, llamadas nano partícula lipídicas (LNPs en inglés), está empacado el mRNA-1273. La nanopartícula lipídica (que es como una gotita de grasa) es entonces un vehículo sencillo, pero a su vez elegante para llevar el paquetito de RNA como mensaje.  Una vez inyectada en el cuerpo el LNP sentrará a las células humanas las cuales leerán el mRNA-1273 como si fuera parte de su propio RNA. La maquinaria celular (ribosomas, etc.) leerá esta receta para formar el spikeprotein y lo expresará como si fuera una de sus propias proteínas. Lo que sigue sonprocesos celulares que son parte de la cascada de reacciones del sistema inmunológico. Al reconocer al spikeprotein como algo extraño (antígeno), las células crearán una forma de memoria para el spikeprotein que a fin de cuentas son las defensas (anticuerpos) hacia esa proteína.  De esta forma, si la persona luego se expone al coronavirus SARS-CoV-2, sus células ya tienen defensas montadas que reconocen la bandera del conquistador, el spikeprotein. Así es como el virus no puede anclarse en el receptor ACE2 y la persona no desarrolla la enfermedad. Este proceso resumido, se explica en el lado derecho de la imagen adjunta.

La vacuna de Pfizer tiene un mecanismo similar: una nanopartícula grasosa con RNA adentro que codifica para el spikeprotein. La diferencia de la de Pfizer a la de Moderna está en la composición de la envoltura; o sea que si la nanopartícula es un carro serían marcas diferentes de un mismo modelo, sólo con exteriores y algunos “gadgets” diferentes. Ahora que ya esta claro el proceso de cómo entra e infecta el virus, y de cómo basado en ese mecanismo, se ha diseñado la vacuna mRNA-1273, pasaré en un segundo escrito, a compartirles los hallazgos publicados de los ensayos clínicos de la vacuna de Moderna.

Recuerda que no te estoy vendiendo una formulación en específico, ni su compañía. Te estoy dando las herramientas para que tengas conocimiento de lo que es, y lo quedicen los datos de las investigaciones en humanos. Es mi deber como científica y comunicadora. La información es nuestra mejor herramienta para controlar el miedo, haciéndonos entender aquello que nos puede proteger o representar peligro; nos ayuda a discernir entre la luz y la oscuridad, entre rumores y la verdad. Y créeme, la vacuna viene a sacarnos de la penumbra de la pandemia. 

Nota: He decidido deliberadamente llamar al ácido nucleico por sus siglas en ingles (“RNA” en vez de ARN) en este artículo, para lograr hacer mas directa la relación con la vacuna cuyo nombre es mRNA-1273. También, he mantenido el nombre del “spikeprotein” en inglés porque así se denomina en la literatura primaria en inglés. 

La autora posee un Doctorado en Microbiología con énfasis en desarrollo de técnicas moleculares. Actualmente es Profesora Investigadora Distinguida de la Universidad Interamericana de Puerto Rico, Recinto de Aguadilla. Ha realizado investigación en Harvard, DOE-Berkeley, Georgia Institute of Techology, la Universidad de Wisconsin-Madison y en países comoTailandia y Nueva Zelanda. La Dra. Padilla a trabajado en el área de política publica científica en la fundación Nacional de Ciencias (NSF) y en el Comité de Ciencia y Tecnología del Congreso de Estados Unidos. Es autora y coautora de más de 30 publicaciones y presentaciones científicas, entre las que le resaltan conferencias en agencias federales y congresos científicos, un capítulo de un libro, una aplicación y publicación de patente al U.S. Patent y la Trademark Office (USTPO), y un escrito en el área de Política Pública Ambiental. Sus esfuerzos han sido reconocidos en competencias en U.S., Inglaterra y Japón, y por entidades como la Sociedad Americana de Microbiología (ASM), el Congressional Hispanic Caucus Institute (CHCI), la Federación Europea de Microbiólogos (FEMS), entre otros. En su interés por ayudar a la diseminación y comunicación científica Elizabeth a servido como embajadora de NASA y es parte de la Clase Inaugural del Voices for Science del American Geophysical Union. Puedes seguirla en Twitter: https://twitter.com/epadilla_jade

 

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laislaoeste@gmail.com

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